SU620827A1 - Оптический сигнализатор уровн жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к оптическим сигнализаторам уровн  жидкости и может быть использовано при-точном дозировании жидкостей.

Известны фотоэлектрические датчики уровн  ап  сигнализации уровн  жидкости , содержащие источник светового излучени , две оптические системы, оптический эталон, трубку с контролируемой жидкостью, два фотоприемника, два световода , тепловыравнивагощий экран и измерительную схему ll .Недостаток такого сигнализатора уровн  - сложность схемного решени , низкие точность и надежность сигнализации .

Наиболее близким по технической сущности к описываемому сигнализатору  вл етс  оптический детектор автоконтро- лируемого уровн , содержащий источник света, оптическую призму, помещенную в резервуаре и расположенную на детектируемом уровне, оптические волокна, св зывающие призму с источником и приемником излучени , усилитель-интегратор и управл ющую нагрузку 2.

Недостаток этого детектора - низка  точность сигнализации.

Цель описываемого изобрет ени  - повышение точности.

Это достигаетс  тем, гго сигнализатор снабжен объективом, установленным между оптическим чувствительным элементом и фотоприемником, при этом оптический чувствительный элемент выполнен в виде профильной фазовой дифракционной решетки с гармоническим законом изменени  высоты профил , котора  обращена профилем к жидкости, а фотоприемник установлен в фокальной плоскости объектива в одном из боковых максимумов пространственного спектра. На чертеже представлена блок-схема

оптического сигнализатора уровн  жидкости .

Claims (2)

1. Устройство содержит корпус 1, заполненный жидкостью, коллиматор 2, иллкхминатор 3 фазовую дифракционную решетку 4, объектив 5-, пространственный оптижкзкий фильтр 6, фотоприемник 7. Устройство работает следующим образом .. Параллельный пучок света из коллиматора 2 проходит через слой жидкости и попадает на одномерную фазовую дифракционную решетку 4, выполненную из прозрачного материала, показатель прелом которого близок к показателю преломлени  жидкости. Дл  уменьшени  числа пространственных частот фазовый профиль решетки изготовлен по гармоническому закону, что обеспечивает по вление только частот первого пор дка диф ракции, не счита  нулевого, который при сутствует всегда. Объектив 5, установденный над дифракционной решеткой, фокусирует параллельные пучки в плоскости пространственного оптического фильтра 6, который представл ет собой непрозрачный экран с отв }рсти ми, соответствук цими частотами первого пор дка дифракции, т.е. от вечак цих формуле б1и Ч -Ь ш- Я , где ttt - пор док дифракции (в данном случае И1 1), Ij - угол (из центра объектива) hi -го пор дка дифракции; b - шаг дифракционнбй решетки Я - длина волны света. Световсй поток, прошедший пространственный фильтр 6, попадает на фотопри емник 7, сигнал котсфого утфавл ет кла паном впуска жидкости. При подъеме уро н  ЖИДКОС1И до касани  дифракционной решетки 4 последн   как бы превращает с  в эквивалентную плоско-параллельную пластинку вследствие равенства показателей преломлени  жидкости и решетки, , что ведет к исчезновению сигнала на . фотоприемнике 7 за счет охлопывани  пространственного спектра частот (все излучение будет сфокусировано в нулевом пор цке). Повышение точности объ сн етс  тем, что высота прс«фил  решетки сравнима с длиной .волны света и колеблетс  от долей микрона до нескольких микрон и, следовательно, точность дозировани  определ етс  этими значени ми. (Формула изобретени  Оптический сигнализатор уровн  жиокости содержащий источник света, фотоприемник и оптический чувствительный элемент, установленный на контролируемом уровне в корпусе с жидкостью, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен объективом , установленным между оптическим чувствительным элементом и фотоприемником , при этом оптический чувствитбльный элемент выполнен в виде профильной фазовсй дифракционной решетки с гармоническим законом изменени  высоты профил , котора  обращена .профилем к жидкости , а фотоприемник .установлен в фокальной плоскости объектива в одном из боковых маюс амумов пространственного спектра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР N9 427237, кл. q 01 Р 23/22, 1972.
2. 2.Патент Франции № 2219403, кл. Q 01 Р 23/22, 1974.

   f-